package org.yao.datastructure.queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * 环形数组队列
 *
 * @author Henry Yao
 */
public class CircleArrayQueueDemo {
    @SuppressWarnings("all")
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个队列
        CircleArrayQueue queue = new CircleArrayQueue(4);
//        queue.add(0);
//        queue.add(1);
//        queue.add(2);
//        queue.add(3);
//        queue.add(4);
//        queue.get();
//        queue.get();
//        queue.get();
//        queue.get();
        //接收用户输入
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("请输入要进行的操作");
            System.out.println("======================================");
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            System.out.println("======================================");
            //接收一个字符
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.show();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输出一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.add(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.get();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = queue.peek();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    System.out.println("谢谢使用！");
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}

class CircleArrayQueue {
    /**
     * 数据
     */
    private final int[] arr;
    /**
     * 最大容量
     */
    private int maxSize;
    /**
     * 队列头
     */
    private int front;
    /**
     * 队列尾
     */
    private int rear;

    public CircleArrayQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
        // front 就指向队列的第一个元素, 也就是说 arr[front] 就是队列的第一个元素
        front = 0;
        // rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置. 因为希望空出一个空间做为约定
        rear = 0;
    }

    /**
     * 判断队列是否满了
     * 判断条件为 （rear+1） % maxsize = front
     *
     * @return
     */
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    /**
     * 判断队列是否为空
     * 判断条件是front == rear
     *
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;
    }

    /**
     * 添加一个元素，
     * 添加的位置为 (rear + 1) % maxSize
     *
     * @param num
     */
    public void add(int num) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列已满");
            return;
        }
        arr[rear] = num;
        rear = (rear + 1) % maxSize;
        size();
    }

    /**
     * 获取一个元素
     *
     * @return
     */
    public int get() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }
        int temp = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return temp;
    }

    /**
     * 查看队首元素
     *
     * @return
     */
    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列已空");
        }
        return arr[front];
    }

    public void show() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空");
            return;
        }
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    private int size() {
        int size = (rear + maxSize - front) % maxSize;
        System.out.printf("当前队列元素个数为%d\n", size);
        return size;
    }
}
